过氧化氢能够跨过细胞膜扩散，在氧化损伤以及氧化还原信号发挥不同作用，最近研究表明调节过氧化氢水平在单线态氧介导的治疗方面有巨大潜能，选择性灵敏监测过氧化氢水平对于发展基于调节过氧化氢的新型治疗方案具有关键作用。已有较多的传感策略用于监测过氧化氢，但是大多数探针均需要激发光源，动物皮肤产生的自发荧光和光散射是无法避免的。

近日，香港大学杨丹与以色列特拉维夫大学Doron Shabat合作在《Angewandte Chemie International Edition》发表了题为“A Highly Selective and Sensitive Chemiluminescent Probe for Real-Time Monitoring of Hydrogen Peroxide in Cells and Animals”的研究论文。本文将特殊的串联Payne/Dakin与化学发光估计结合开发了新型探针H₂O₂-CL-510，实现体外及体内过氧化氢的选择性灵敏检测。成功检测出三氧化二砷诱导的白血病氧化损伤。 另外，使用H₂O₂-CL-510在大鼠大脑中观察了脑缺血再灌注损伤诱导的H₂O₂通量，为实时监测活体动物中H₂O₂的动力学提供了新的化学工具。

图例1. 化学发光及生物发光H₂O₂传感的通用策略。（A）染料/ 氧化草酸脂体系；（B）荧光素/荧光素酶体系；（C）Payne/Dakin串联反应直接激活phenoxy-dioxetane。

图1. H₂O₂-CL-51检测过氧化氢的体外实验结果。

图2. H₂O₂-CL-51在THP-1细胞中化学发光成像结果。

图3. H₂O₂-CL-510对缺血再灌注损伤的大鼠脑中H₂O₂的体内化学发光成像结果。

本文将串联Payne / Dakin反应和独特的phenoxy-dioxetane化学发光平台结合，设计了用于H₂O₂检测的新型探针H₂O₂-CL-510，实现过氧化氢高选择性和灵敏性的快速检测。H₂O₂-CL-510在活细胞化学发光成像和大鼠脑实时监控中的成功应用使其成为氧化还原生物学和医学的重要成像工具。H₂O₂-CL-510有可能会激发更多与H₂O₂相关的诊断方法和治疗方法的研究，并且探索更多用于体内ROS研究的化学发光探针。

 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202005429

杨丹，香港大学化学系教授。1985年毕业于复旦大学化学系,获学士学位。经中美化学研究生项目(CGP)考试,1986年赴美,在哥伦比亚大学化学系师从Ronald Breslow教授从事模拟酶的研究。1988年转入普林斯顿大学化学系,在Daniel Kahne教授指导下研究多糖合成方法及抗癌天然产物heamicin的合成。1991年获理学博士学位。同年获美国纽约癌症研究所博士后奖学金,在哈佛大学化学系Stuart L. Schreiber教授组从事两年博士后研究。1993年起任香港大学化学系助教授、副教授、教授。研究领域包括开发用于细胞内活性氧/氮的荧光成像传感器，并研究其相关的生物通路；自组装合成离子通道和转运蛋白的设计、表征和生物医学应用；并使用天然产物和合成化合物作为探针来研究炎症和癌症中的信号转导过程。

Doron Shabat，特拉维夫大学化学系教授，主要研究方向为生物有机合成，催化抗体，药物前激活，癌症治疗的选择性化疗。用于体内和体外成像的长波长荧光染料和化学发光探针。